04金属材料与复合材料

高一一级部化学必修1学案使用时间:2012年02月20日编制:孙明慧段玉霞王书科金龙龙审核: 包科领导: 小组：姓名：组内评价：教师评价：

第4章第3节金属材料与复合材料编号04

【学习目标】

1.了解常见合金和金银铜的性能，了解复合材料的组成和用途

2.自主学习，合作探究铜的主要化学性质和几种重要材料的组成以及用途，体会物质组成与材料性能的密切关系

3.通过在金属材料、复合材料及其在生产、生活中的重要应用体会新材料对生活的影响，激发学习化学的热情

【重、难点】知道常见合金、铜及其重要化合物的性质、认识复合材料。

【使用说明】

1.请同学们用认真阅读课本119-131页，划出重要知识，完成预习案，找出学习过程

中的疑问和收获写在我的疑问栏和我的收获栏内。A层B层同学提前思考探究案。

2.课堂上组长负责组织和督促组内同学搞好自主学习和合作学习，A层解决所有问题并拓展

B层解决所有问题，准备展示C层解决所有问题并落实整理。

自主学习

【问题导学】

一.金属与金属材料

1.铝合金有哪些特点？主要应用于哪些行业？

2.冶金工业上将金属分为哪两类？包括哪些金属？

3.常见的铁合金有哪几种？不锈钢中加入了哪些金属，使其防锈能力提高？

4.金、银、铜的物理性质有哪些？他们分别有什么重要用途？

5.铜在潮湿的空气中发生了什么反应？

6.铜及其化合物之间可以相互转化，写出下列反应并注明固体颜色

氧化铜转化为氧化亚铜：

硫酸铜晶体转化为硫酸铜粉末（该反应有什么应用）：二.复合材料（阅读课本知识标出相关知识并记忆）

（一）认识复合材料

1.什么是复合材料？复合材料有哪些部分组成？

2.复合材料有什么特点？

（二）形形色色的复合材料

3.简述玻璃钢的构造和用途

4.航天飞机机翼和机身的材料有什么特点？

【预习自测】

1.下列对金、银、铜的描述错误的是 ( )

A．金在电子工业中的用量占金在工业中用量的90％以上

B．金在自然界中主要以游离态存在，可用物理方法提取

C．银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景

D．因为铜的导电、导热性不如金和银，故制造电线、电缆的材料绝大部分换成了金或银2.下列有关金属及其合金的说法不正确的是（）

A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的

B．铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不生锈

C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹

D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用

3.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是（）

A. 仿生复合材料

B. 陶瓷和纤维复合而成的材料

C. 纳米复合材料

D. 分子复合材料

4.飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体，尾翼中的复合材料是（）

A. 金属基复合材料

B. 树脂基复合材料

C. 绝缘基复合材料

D. 智能复合材料

【我的疑问】

合作探究

课题一、金属铜的化学性质

在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2价。

（1）西汉古籍中有记载：曾青得铁则化为铜【即曾青（硫酸铜）跟铁反应生成铜】。该反应的原理是什么？（用化学方程式表示）

（2）铜器表面会生成铜绿，铜绿是如何形成的？如何用化学方法将这层铜绿除去而不损伤器物？（用化学方程式表示）

（3）结合以前所学知识，总结铜的化学性质，写出有关化学方程式

课题二、利用下列表格，比较普通玻璃，普通钢，玻璃钢的有关性质【知识梳理】

【当堂检测】

1.不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是因为加入了一种元素，这种元素是（）

A.镍

B.铬

C.金

D.铂

2.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防治环境污染的角度考虑，最好的方法是（）

A.铜

浓硝酸硝酸铜 B.铜稀硝酸硝酸铜

C.铜氯气氯化铜硝酸硝酸铜

D.铜空气氧化铜硝酸硝酸铜

3.复合材料中往往由一种材料作基体，另一种材料作为（）

A.增强体

B.发泡剂

C.防老化剂

D.增强剂

4.下列材料，可能是用玻璃钢制作的是（）

①棉纱②玻璃③钢材④滑梯⑤游乐车⑥餐桌椅

A.①②③

B.①②④

C.③④⑤

D.④⑤⑥

金属材料

复合材料

黑色金属材料：不锈钢

有色金属材料

金银铜的物理性

铜的化学性质

定义

特点

形形色色的复合材

生产生活中常用的复合材料

航空航天领域中的复合材料材

料

铝合金

金属基复合材料的现状与展望

金属基复合材料的现状与 展望 学院：萍乡学院 专业：无机非金属材料 学号：13461001 姓名：蒋家桐

摘要综述了金属基复合材料的进展情况,重点阐述了颗粒增强金属基复合材料和金属基复合 涂层的进展,包括其性能、现有品种、制备工艺、应用情况. 同时报道了目前本领域研究存在的问 题,如:力学问题、界面问题、热疲劳问题,并在此基础上展望发展前景. 关键词颗粒增强金属基复合材料,复合涂层材料,界面,热疲劳,功能梯度材料 随着近代高新技术的发展,对材料不断提出多方面的性能要求,推动着材料向高比强度、高比刚度、高比韧性、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等多方面发展[1 ] . 复合材料的出现在很大程度上解决了材料当前面临的问题,推进了材料的进展.金属基复合材料(MMC) 是以金属、合金或金属间化合物为基体,含有增强成分的复合材料. 这种材料的主要目标是解决航空、航天等高技术领域提高用材强度、弹性模量和减轻重量的需要,它在60 年代末才有了较快的发展,是复合材料一个新的分支. 目前尚远不如高聚物复合材料那样成熟,但由于金属基复合材料比高聚物基复合材料耐温性有所提高,同时具有弹性模量高、韧性与耐冲击性好、对温度改变的敏感性很小、较高的导电性和导热性,以及无高分子复合材料常见的老化现象等特点,成为用于宇航、航空等尖端科技的理想结构材料. 1 进展情况 目前,金属基复合材料基本上可分为纤维增强和颗粒增强两大类,所用的基体包括Al , Mg ,Ti 等轻金属及其合金以及金属间化合物等,也有少量以钢、铜、镍、钴、铅等为基体. 增强 纤维主要有碳及石墨纤维、碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维等,增强颗粒有碳化硅、氧化铝、硼 化物和碳化物等. 用以上的各种基体和增强体虽可组成大量金属基复合材料的品种,但实际上 只有极少几种有应用前景,多数仍处在研究开发阶段,甚至也有不少品种目前尚看不到其应用 前景[2 ] . 1. 1 纤维增强金属基复合材料 纤维增强金属基复合材料,由于具有高温性能好、比强度、比模量高、导电、导热性好等优 点,而成为复合材料的主要类型. 1. 2 颗粒增强金属基复合材料 由于纤维增强金属基复合材料存在上述缺点,从而未能得以大规模工业应用,只有美国、 日本等少数发达国家用于军事工业. 为此,近年来国际上又将注意力逐渐转移到颗粒增强金属 基复合材料的研究上. 这一类金属基复合材料与纤维增强金属基复合材料相比制备工艺简单, 成本低,可采用常规金属加工设备来制造,这样有利于其开发和应用. 可见,颗粒增强金属基复 合材料是非常有发展前途的. 金属基颗粒复合材料通常是作为耐磨、耐热、耐蚀、高强度材料开发的,目前用于颗粒增强

金属的性能、结构与结晶

第一章 金属的性能 一、填空(将正确答案填在横线上。下同） 1、金属材料的性能一般分为两类。一类是使用性能,它包括—————————、、———— ————和—————————等。另一类是工艺性能，它包括————————、、————————、———— ————和————————等。 ２、大小不变或变化很慢的载荷称为———载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为—————载荷，大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为—————载荷。 ３、变形一般分为—————变形和—————变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为—————变形。 ４、强度是指金属材料在————载荷作用下,抵抗———————或—————的能力。 5、强度的常用衡量指标有——————和———————,分别用符号———和———表示。 6、如果零件工作时所受的应力低于材料的———————或——————————，则不会产生过量的塑性变形。 7、有一钢试样其截面积为10０mm 2，已知钢试样的 MPa S 314=σ MPa b 530=σ 。拉伸试验时，当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象,当受到拉力为—————— 时，试样出现缩颈。 ８、断裂前金属材料产生—————— 的能力称为塑性。金属材料的—————— 和——————的数值越大,表示材料的塑性越好。 ９、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79ｍｍ,缩颈处的最小直径为4．９ mm,此材料的伸长率为—————，断面收缩率为——————。 10．金属材料抵抗————载荷作用而—————————能力。称为冲击韧性。 １1.填出下列力学性能指标的符号：屈服点———，抗拉强度————，洛氏硬度Ｃ标尺————,伸长率———,断面收缩率————，冲击韧度————,疲劳极限————。 二、判断（正确打√，错误打×。下同) １、弹性变形能随载荷的去除而消失。（ ） 2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（ ) 3、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。( ） 4、洛氏硬度值无单位。( ） 5、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时，其压痕直径越小,材料的硬度越低。( ） 6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。（ ) ７、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。( ） 8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。( ) 9、铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件。 三.选择(把正确答案填入括号内。下同)

高分子材料和复合材料导学案

高分子材料和复合材料 导学案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第三单元高分子材料和复合材料 编写：王飞审核：何一位作业等第：_______ 班级：________姓名：____________批改日期：_______ 【学习目标】 了解有机高分子材料的分类，认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别； 【课堂导学】 1、塑料的主要成分是，具有、、、、等优点；塑料按性能和用途可分为、、；按受热情况可分为、。 2、纤维可以分为那两大类： 3、区分不同纤维的常见方法是: 4、橡胶的分类： 5、天然橡胶的主要成分它为分子； 缺点是：；为了改变特性常常要经过处理；使得分子结构变为 6、常见的高分子材料有： 7、复合材料是指： 其优点是： 常见的复合材料有： 二、课堂探究 1．随着社会的发展，复合材料逐渐成为一类新的有前途的发展材料，目前，复合材料最主要的应用领域是( )。 A．高分子分离膜 B．人类的人工器官 c．宇宙航天工业 D．新型药物 2、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是（） A 聚乙烯塑料 B 聚氯乙烯塑料 C 酚醛塑料 D 聚苯乙烯塑料 3、下列有关高分子化合物的叙述正确的是( )。 A．高分子化合物极难溶解 B．高分子化合物依靠分子间作用力结合，材料强度均较小 C．高分子均为长链状分子 D．高分子材料均为混合物 三、课堂笔记

【巩固反馈】 1．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是() A．橡皮筋B．汽车外胎 C．普通气球 D．医用乳胶手套 2、物质不属于天然高分子化合物的是( ) A. 淀粉 B. 纤维素 C. 塑料 D. 蛋白质 3下列各物质属于高分子化合物的是( )。 A.葡萄糖 B．硬脂酸甘油酯 C．TNT I)．酶 4下列原料或制成的产品中。若出现破损不可以进行热修补的是( )。 A．聚氯乙烯凉鞋 B．电木插座 C．聚丙烯材料 D．聚乙烯塑料膜 5离分子材料与一般金属材料相比，优越性是( )。 A．强度大 B.电绝缘性能好 C．不耐化学腐蚀 D．不耐热 6、材料科学、能源科学、信息科学是二十一世纪的三大支柱产业。在信息通信方面，能同时传输大量信息，且具有较强抗干扰能力的材料是( )。 A．光导纤维 B．塑料 C．合成橡胶 D．合成纤维 7、“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出0C的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。下列叙述中不正确的是( )。 A．“红外眼睛”对热非常敏感 B．“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区 C.“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化

金属材料的塑性

塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。 金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。字串2 编辑本段 金属材料的硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度（HB） 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度（HR） 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的甓壤幢硎荆?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。 3 维氏硬度（HV） 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。

C_C复合材料与金属材料的热压连接

万方数据

万方数据

万方数据

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C/C复合材料与金属材料的热压连接 作者：郭琛， 郭领军， 李贺军， 李克智 作者单位：西北工业大学,超高温复合材料国家重点实验室,陕西,西安,710072 刊名： 炭素技术 英文刊名：CARBON TECHNIQUES 年，卷(期)：2009,28(5) 参考文献(16条) 1.李贺军;曾燮榕;李克智碳/碳复合材料研究应用现状及思考[期刊论文]-炭素技术 2001(05) 2.郭领军;李贺军;薛晖;李克智 付业伟短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料的力学性能[期刊论文]-新型炭材料2006(01) 3.J-L LI;J-T XIONG;F-S ZHANG Transient liquidphase diffusion bonding of two-dimensional carbon-carbon composites to niobium alloy 2007(484) 4.张贵锋;张建勋瞬间液相扩散焊与钎焊主要特点之异同[期刊论文]-焊接学报 2002(06) 5.秦优琼;冯吉才;张丽霞C/C复合材料与TC4合金钎焊接头的组织与性能分析[期刊论文]-稀有金属材料与工程2007(07) 6.M SINGH;T P SHPARGEL;G N MORSCHER Active metal brazing and characterization of brazed joints in titanium to carbon-carbon composites 2005(412) 7.P APPENDINO;Monica Ferraris;VMentina Casalegno Joining of C/C composites to copper 2003(68) 8.何鹏;冯吉才异种材料扩散连接接头残余应力的分布特征及中间层的作用[期刊论文]-焊接学报 2002(01) 9.P APPENDINO Direct joining of CFC to copper 2004(329) 10.张福勤;黄伯云;黄启忠Cu-cr合金熔覆表面改性炭/炭复合材料[期刊论文]-矿冶工程 2007(06) 11.陈康华;包崇玺金属/陶瓷润湿性(上) 1997(03) 12.BUCKLEY JD.EDIEDD Carbon-Carbon Materials and Composites 1993 13.李贺军;罗瑞盈;杨峥碳/碳复合材料在航空领域的应用研究现状[期刊论文]-材料工程 1997(08) 14.所俊SiC陶瓷及其复合材料的先驱体高温连接及陶瓷金属梯度材料的制备与连接研究[学位论文] 2005 15.张雷;曲文卿;庄鸿寿碳纤维复合材料与金属连接及接头力学性能测试[期刊论文]-材料工程 2007(z1) 16.Savage G Carbon-carbon composites 1993 本文读者也读过(10条) 1.向巧.罗瑞盈.章劲草.XIANG Qiao.LUO Rui-ying.ZHANG Jin-cao炭/炭复合材料等温CVI工艺计算机模拟的应用[期刊论文]-炭素技术2009,28(1) 2.所俊.陈朝辉.郑文伟.韩卫敏.SUO Jun.CHEN Zhaohui.ZHENG Wenwei.HAN Weimin先驱体硅树脂高温连接 Cf/SiC复合材料--惰性及活性填料对连接性能的影响[期刊论文]-复合材料学报2005,22(4) 3.席琛.李贺军.李克智钨酚醛树脂连接炭/炭复合材料的工艺研究[会议论文]-2004 4.耿浩然.李辉.陈广立铝基钎料钎焊碳/碳复合材料的组织及强度[会议论文]-2008 5.陈铮.金朝阳.顾晓波.邹家生用Cu箔中间层瞬间液相连接SiCP/Al 复合材料的界面现象与连接强度[期刊论文]-焊接学报2001,22(5) 6.纪伶伶.崔红.嵇阿琳.Ji Ling-ling.Cui Hong.Ji A-lin针刺用炭布/网胎复合织物单层增厚及变形性分析[期刊论文]-炭素2010(1) 7.童巧英在线液相渗透连接C/SiC复合材料的显微结构与性能[学位论文]2003

金属的结构与结晶

金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各向同性的特点。( ) 2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。( ) 3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ) 5、单晶体具有各向异性的特点。( ) 6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( ) 7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( ) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( ) 9、金属的同素异构转变也是一种结晶过程。( ) 10、非晶体具有各异性的特点。( ) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( ) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( ) 13、金属分为黑色金属和有色金属。( ) 14、大多数晶格的晶粒都是固定不变得。( ) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( ) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( ) 17、最常用的细化晶粒的方法是变质处理。( ) 18、金是属于面心立方晶格。( ) 19、银是属于面心立方晶格。( ) 20、铜是属于面心立方晶格。( ) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( ) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( ) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( ) 24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。( ) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( ) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( ) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( ) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( ) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( ) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( ) 31、晶体有规则的几何图形。( ) 32、非晶体没有规则的几何图形。( ) 33、铝具有密度小熔点低导电性导热性好的性能特点。( ) 34、面缺陷有晶界和亚晶界两大类。( ) 35、普通金属都是多晶体。( )

金属复合材料

金属基复合材料论金属基复合材料（MMC），这一术语包括很广的成分与结构，共同点是有连续的金属基体（包括金属间化合物基体）。现代科学技术对现代新型材料的强韧性，导电、导热性，耐高温性，耐磨性等性能都提出了越来越高的要求。与传统的金属材料相比，金属基复合材料具有较高的比强度与比刚度，而与高分子基复合材料相比，它又具有优良的导电性而耐热性，与陶瓷材料相比，它又具有较高的韧性和较高的抗冲击性能。这些优良的性能决定了它从诞生之日起就成了新材料家庭中的重要一员。它已经在一些领域里得到应用并且其应用领域正在逐步扩大 一、金属基复合材料分类 通常，金属基复合材料根据增强相、基体种类或材料特性进行分类。由于金属基复合材料的特性，特别是力学性能与增强相的形态、体积分数、取向，以及分散等直接相关，故多采用增强相对复合材料进行分类。但是，具有两种以上的增强相的混合复合材料是很难包括在增强相分类复合材料中的。例如，采用晶须和颗粒两种增强材料的复合材料。随着新型复合材料的不断开发，其分类的界线将变得模糊。 1.1. 按用途分类： ⑴结构复合材料：高比强度、高比模量、尺才稳定性、耐热性等是其主要性能特点。用于制造各种航天、航空、汽车、先进武器系统等高性能结构件。 ⑵功能复合材料：高导热、导电性、低膨胀、高阻尼、高耐磨性等物理性能的优化 组合是其主要特性，用于电子、仪器、汽车等工业。强调具有电、热、磁等功能特性 ⑶智能复合材料则强调具有感觉、反应、自监测、自修复等特性。 1.2.按增强材料形态分类 可分为纤维增强金属基复合材料、颗粒和晶须增强金属基复合材料。 1.3.按金属基体分类 可分为铝基复合材料，钛基复合材料、镁基复合材料、高温合金复合材料和金属间化合物复合材料。 1.4.按增强体类型分类

金属材料强度

金属材料强度：强度就是指材料在外力作用下抵抗变形与破坏得能力.主要指标可分为抗拉（最基本强度指标）、抗压、抗弯、抗扭与抗剪强度. 塑性:材料在外力（静载）作用下产生永久变形而不被破坏得能力.主要指标为伸长率与断面收缩率。 硬度：材料抵抗更硬物体压入得能力.常用指标为布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度. 下列硬度指标就是否正确? HBＳ210-240 180－21０ＨRＣHRC29—25 450－４８０HBＳ钢得热处理：钢固态下,采用适当方法进行加热、保温与冷却，以改变钢得内部组织与结构，从而获得所需性能得一种工艺方法。 预先热处理:为消除坯料或半成品得某些缺陷或为后续得切削加工与最终热处理做组织准备得热处理。(退火、正火） 最终热处理：为使工件获得所要求得使用性能得热处理。 退火与正火得区别与选用：与退火相比、正火得冷却速度稍快，过冷度较大。 选用：１切削加工性考虑。作为预先热处理,低碳钢退火优于正火,而高碳钢正火后硬度太高,必须采用退火. ２使用性能上考虑.对于亚共析钢，正火处理比退火处理具有更好得力学性能。如果零件得性能要求不就是很高，则可用正火作为最终热处理。对于一些大型、重型零件,当淬火有开裂危险时，则采用正火作为最终热处理；但当零件得形状复杂，正火冷却速度较快开裂危险时,则采用退火为宜。 3 经济上考虑。正火比退火得生产周期短、耗料少、成本低、效率高、操作简便,因此在可能得条件下应采用正火。 钢淬火后为什么一定要回火,说明回火得种类及主要应用范围. 钢件经淬火后,虽然具有很高得硬度与强度，但脆性大,并且具有较大得淬火应力，因此在退火后，必须配以适当得回火. 种类及范围：高温回火:用于重要零件如轴、齿轮等。 中温回火:用于各种弹性元件及热锻模。 低温回火：用于各种工、模具钢及要求硬而耐磨得工件。 调制及特点：淬火后，加热到500-６50度,保温后在空气中冷却。获得良好得综合力学性能，在保持高强度得同时，具有良好得塑、韧性，硬度为200—33０HBS。

合金复合材料完美版

第四章第三节合金复合材料 枣庄一中 课型：复习课 授课时间：2015年1月10日， 【考纲定标】 1、了解常见金属的活动顺序 2 、了解金属铜及其重要化合物的主要性质及应用 3 、了解合金的概念及其重要应用 【热点定位】 1.常见合金的性质及用途。 2．利用金属活动性顺序对金属单质的还原性、离子的氧化性、金属的冶炼方法进行考查。 3．铜及其化合物的性质与制备工艺流程。 【知识点一】铜及重要化合物 一．单质铜 1、物理性质： 色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性。不能被磁铁吸引。 2、化学性质： （1）与非金属单质反应 ①与O 反应： 2 反应： ②与Cl 2 ③与S反应： （2）与酸反应 ①一般不与非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）反应产生氢气 ②氧化性酸： 反应： （a）与稀HNO 3 反应： （b）与浓 HNO 3 （c）与浓硫酸共热： （3）与盐溶液反应 溶液反应： ①与AgNO 3 ②与FeCl 反应： 3 ⑷锈蚀 常温下，铜与在干燥的空气中不发生反应，但潮湿的空气里，表面易形成铜

绿。 反应方程式为： 二、、氧化铜 1、物理性质 氧化铜是色粉末状固体（区别于氧化亚铜色），难溶于水。 2、化学性质： ⑴与还原剂（H 2 、CO、C）反应 与H 2 反应 与C 反应 ⑵与酸反应（如HNO 3、HCl、H 2 SO 4 等） 离子方程式 ⑶高温分解 化学方程式 三、氢氧化铜 1、物理性质 氢氧化铜是色固体，难溶于水，但可溶于氨水。 2、化学性质： ⑴不稳定性（受热易分解） ⑵与酸反应（如HNO 3、HCl、H 2 SO 4 等） 离子方程式 四、硫酸铜 1、物理性质 ⑴ 无水硫酸铜是色固体，能溶于水，水溶液呈色，因此，无水硫酸铜可用于水的检验，但不能做干燥剂。 ⑵ 硫酸铜晶体是色，俗称、，化学式为CuSO4·5H2O 2、化学性质： 硫酸铜晶体受热易分解 3、用途：CuSO4和石灰乳的混合液即为无机农药波尔多液。 【思考应用】 1．如何除去铜器表面的铜绿而不损坏铜器？试写出反应的化学方程式。

高分子复合材料的性能特点

高分子复合材料的性能特点 陈金鹏 （河北工业大学材料科学与工程学院，材料物理与化学国家重点学科，天津）摘要：简单介绍了稀土/高分子复合材料，磁智能材料，聚合物基纳米复合材料，导电高分子复合材料，磁性纳米高分子复合材料等几种高分子复合材料的性能和特点，以及对它们的制作方法做了简单的介绍。 关键词：高分子复合材料，纳米材料，特性 The performance characteristics of polymer composite materials Chen jin peng （College of Materials Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin, China ） Abstract: Introduced several the performance and characteristics of the rare earth/polymer composite material l, magnetic intelligent materials, polymer nanocomposites, conductive polymer composite material, magnetic nano polymer composite macromolecule composite materials, and their production methods do briefly introduced. Key words：Polymer composite materials, Nano materials, characteristics 1.1稀土/高分子复合材料 在高分子材料科学发展过程中，兼备高分子材料质轻、高比强度、易加工、耐腐蚀的优点，同时又具有光、电、磁、声等性能的特种高分子复合材料备受推崇。稀土因其电子结构的特殊性而具有光、电、磁等特性，这些特性是人们制备稀土/高分子复合材料强烈的技术和应用的驱动力。在简单掺混型稀土/高分子复合材料的制备过程中,研

复合材料论文

河南理工大学 复合材料论文 陶瓷基复合材料的发展状况 院 (系): 材料学院 专业: 无机非金属材料 班级: 材料08-3班 学号: 310806010328 学生姓名: 赵志龙 指导教师: 廖建国 __

2011年6月12号 陶瓷基复合材料的发展状况 摘要：材料是科学技术发展的基础，材料的发展可以推动科学技术的发展，材料主要有金属材料、聚合物材料、无机非金属材料和复合材料四大类。其中复合材料是是最新发展地来的一大类，发展非常迅速。最早出现的是宏观复合材料，它复合的组元是肉眼可以看见的，比如混凝土。随后发展起来的是微观复合材料，它的组元肉眼看不见。由于复合材料各方面优异的性能，因此得到了广泛的应用。复合材料对航空、航天事业的影响尤为显著，可以说如果没有复合材料的诞生，就没有今天的飞机、火箭和宇宙飞船等高科技产品。 本文从纤维增强陶瓷基复合材料C /SiC入手，综述了陶瓷基复合材料（ceramic matrix composite， f CMC）的特殊使用性能、界面增韧机理、制备工艺作了较全面的介绍，并对CMC的的研究现状、未来发展进行了展望。 关键词：陶瓷基复合材料、增强纤维、基体 正文 一、陶瓷基复合材料的定义与特性 陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。 陶瓷基复合材料(CMC)由于具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性等优异性能，是制造推重比10 以上航空发动机的理想耐高温结构材料。一方面，它克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的断裂韧性；另一方面，它保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点。陶瓷基复合材料的最高使用温度可达1650℃，而密度只有高温合金的70％。因此，近几十年来，陶瓷基复合材料的研究有了较快发展。目前CMC 正在航空发动机的高温段的少数零件上作评定性试用。例如，法国一公司已制造了碳化硅增强碳化硅的发动机调节片，在“幻影”2000 飞机用发动机上试飞。美国TextronLycoming 公司用碳化硅纤维增强氮化硅复合材料制造了涡轮级间盘的验证件。美国某公司还研制了玻璃陶瓷基复合材料燃烧室内衬和CMC 涡轮叶片试验件。国内对陶瓷基复合材料的研究起步相对较晚，从上世纪九十年代后期开始开展对陶瓷基复合材料的研究，取得了一定的成果。但是不论在材料的制备还是在材料力学性能的研究上相对国外还是有较大的差距。尤其在材料失效机理、失效模型的研究上还很不完善。

高分子复合材料现状及发展趋势

高分子复合材料现状及发展趋势 8090216 王健敏 摘要：本文概述了高分子复合材料近年来的最新发展状况以及未来的发展趋势。针对不同的高分子复合材料，文章分别简要概括了液晶高分子复合材料、纳米高分子复合材料以及导热高分子复合材料这三种目前发展最为迅猛的高分子复合材料各自的发展状况。通过相关文献所报导的对于复合机理或者是具体应用上的报导，可以得知高性能、高功能、合金化、精细化、智能化的高分子复合材料是未来材料发展的主要方向之一。 关键词：液晶高分子复合材料、纳米高分子复合材料、导电高分子复合材料 21世纪是科技迅猛发展的时代，随着科学技术的发展，人们对聚合物材料的应用性能的要求日益提高，仅由合成法制备新的聚合物越来越难以满足要求的应用性能，而高分子复合材料所表现出来的优异性能引起了科学家的极大关注。高性能、高功能、合金化、精细化、智能化的高分子复合材料将在21世纪发挥出巨大的作用和无限的生命力。目前，高分子复合材料主要有高分子液晶复合材料、高分子纳米复合材料等。另外由于导热高分子复合材料的用途广泛及应用价值巨大，因此将它单独列为一类。随着科学技术的发展，这几类高分子复合材料都得到了长足的发展，下面将分别介绍各种高分子复合材料的发展状况。 1、高分子液晶复合材料

自从1888年奥地利植物学家F. Reinitzer在合成苯甲酸胆甾醇时发现了液晶后[1] , 人们对液晶材料的探索就从未停止。在1966年Dopont 公司首次使用各向异性的向列态聚合物溶液制出商品纤维——Fi2bre B后,高分子液晶走向了工业化道路。至本世纪,高分子液晶的研究已成为高分子学科发展的一个重要方向。液晶高分子当前的发展趋势是：降低成本；发展液晶高分子原位材料；开发新的成型加工技术和新品种；发展功能液晶高分子材料。目前，关于热致液晶高分子的原位复合是液晶高分子复合领域的一大热点。 原位复合材料是以热塑性树脂为基体, 热致液晶高分子为增强剂, 利用热致液晶聚合物易于自发取向成纤维或带状结构的特点, 在共混熔融后拉伸或注射成型时, 体系中的分散相TLCP 在合适的应力作用下取向形成微纤结构, 由于刚性分子链有较长的松弛时间,在熔体冷却时能被有效地冻结或保存在T P 基体中, 从而形成一种自增强的微观复合材料, 即热致液晶原位复合材料[2]。热致液晶高分子( TLCP) 具有高强度、高模量和自增强性能, 杰出的耐高温和冷热交变性能, 优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨性、阻隔性和成型加工性能, 线胀系数和摩擦系数小, 尺寸稳定性高, 抗辐射、耐微波、综合性能十分优异, 被誉为超级工程材料。 据相关报道，由于碳纳米管( CNT ) 具有卓越的力学、热学、电学等理化性能, 因而广泛用于高分子复合材料改性, 由于长径比较大,只需添加极少的CNT, 就可以显著改善高分子基体的性能[3]，国内外学者对以各种聚合物为基体的CNT /聚合物纳米复合材料进行了广

高分子材料未来与发展前景

高分子材料相对于传统材料如玻璃、陶瓷、水泥、金属而言是后起之秀，但其发展的速度及应用的广泛性却远远超过了许多传统材料，在当今世界乃至未来的世纪都充当着举足重轻的角色，已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料，尤其是在开发新型替代能源、节约资源和保护生态环境方面更是发挥着不可替代的作用。新时代的高分子材料已成为现代工程材料的主要支柱，与信息技术、生物技术一起，推动着社会的进步，今天，我将就高分子材料的发展历程及未来趋势做一个简单的概述。 说起高分子材料的发展历程，可能会比我们想象中要长远的多，最早关于高 分子材料的应用要追溯到几万年前人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的树枝，兽皮，稻草等天然高分子材料。在历史的长河中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起，奏响了一首久远流长的高分子之歌。 然而随着社会的发展，人类已经不满足于对这些材料的简单利用，相应的天 然高分子材料的改性和加工工艺应运而生，这其中比较具有代表性的是19 世纪中叶，德国人用硝酸溶解纤维素，然后纺织成丝或制成膜，并利用其易燃的特性制成炸药，但是硝化纤维素难于加工成型，因此人们在其中加入樟脑，使其易于加工成型，做成了之后闻名遐迩的“赛璐珞” 的塑料材料。再比如，橡胶的改性，早在11 世纪美洲的劳动人民已经在长期的生产实践中开始利用橡胶了，但当时橡胶制品遇冷就变硬，加热则发粘受温度的影响比较大。1839 年美国科学家发现了橡胶与硫磺一起加热可以消除上述变硬发粘的缺点，并可以大大增加橡胶的弹性和强度。通过硫化改性，有力的推动了橡胶工业的发展，因为硫化胶的性能比生胶优异很多，从而开辟了橡胶制品广泛应用的前景。同时，橡胶的加工方法也在逐渐完善，形成了塑炼、混炼、压延、压出、成型这一完整的加工过程，使得橡胶工业蓬勃兴起，一日千里的突飞猛进。 从二十世纪初开始，高分子材料进入了工业合成高分子的重要阶段，而合成 高分子的诞生和发展则是从酚醛树脂开始的。化学家们研究了苯酚与甲醛的反应，发现在不同的反应条件下可以得到两类树脂，一种是在酸催化下生成可融化可溶解的线型酚醛树脂，另一种则是在碱催化下生成的不溶解不熔化的体型酚醛树脂，这种酚醛树脂是人类历史上第一个完全靠化学合成方法生产出来的合成树

金属材料屈服强度的影响因素.

金属材料屈服强度及其影响因素 屈服强度是指材材料开始产生宏观塑性变形时的应力。对于屈服现象明显的材料，屈服强度就屈服点的应力—屈服值；对于屈服现象不明显的材料，通常将应力-应变曲线上以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为σ0.2或σys。 屈服强度通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。 影响屈服强度的因素 影响屈服强度的内在因素有： 1.金属本性及晶格类型——纯金属单晶体的屈服强度由位错运动时所受的阻力决定。这些阻力有晶格阻力和位错间交互作用产生的阻力之分。其中晶格力与位错宽度和柏氏矢量有关，而两者又与晶体结构有关。位错间交互产生的阻力包括平行位错间交互产生的阻力和运动位错与林位错交互产生的阻力。用公式表示：T=αGb/L,式中α为比例系数，又因为密度ρ与1/L2成正比，因此，T=αGb ρ1/2，由此可见，密度增加，屈服强度也随之增加。 2.晶粒大小和亚结构——晶粒大小的影响是晶界影响的反映，减小晶粒尺寸将增加位错运动障碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，将使屈服强度提高。许多金属与合金的屈服强度与晶粒大小的关系均符合霍尔佩奇公式σ s =σ j +k y d-1/2,式中，σ j 是位错在基体金属中运动的总阻力，亦称摩擦阻力，它决定于 晶体结构和位错密度；k y 是度量晶界对强化贡献大小的钉扎常数，或表示滑移带端部的应力集中系数；d为晶粒平均尺寸。亚晶界的作用和晶界类似，也阻碍位错的运动。 3.溶质元素——纯金属中融入溶质原子形成间隙型或置换型固溶合金将会显著提高屈服强度，此即为固溶强化。这主要是由于溶质原子和溶剂原子直径不同，在溶质周围形成了晶格畸变应力场，该应力场产生交互作用，使位错运动受阻，从而提高屈服强度。 4.第二相——工程上的金属材料，其显微组织一般是多相的。第二相对屈服强度的影响与质点本身在金属材料屈服变形过程中能否变形有很大关系。据此可将第二相质点分为不可变形和可变形的两类。 根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的第二相质点，为此，必须克服弯曲位错的线张力。不可变形第二相质点的金属材料，其屈服强度与流变应力就决定于第二相质点之间的间距。对于可变形的第二相质点，位错可以切过，使之同基体一起变形，由此也能提高屈服强度。 第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量和分布以及第二相与基体的强度、塑性相应硬化特性、两相间的晶体学配合和界面能等因素有关。在第二相体积比相同的情况下，长形质点显著影响位错运动，因而具有此种组织的金属材料，其屈服强度就比球状的高。 综上所述，表征金属微量塑性变形抗力的屈服强度是一个对成分、组织极其敏感的力学性能指标，受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工艺可使屈服强度产生明显变化。

金属基复合材料综述

金属基复合材料综述 专业： 学号： 姓名： 时间：

金属基复合材料综述 摘要：新材料的研究、发展与应用一直是当代高新技术的重要内容之一。其中复合材料，特别是金属基复合材料在新材料技术领域中占有重要的地位。金属基复合材料对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化，起到了至关重要的作用，因此倍受人们重视。本文概述了金属基复合材料的发展历史及研究现状，对金属基复合材料的分类、性能、应用、制备方法、等进行了综述，提出了金属基复合材料研究中存在的问题，探讨了金属基复合材料的发展趋势。 关键词：金属基复合材料；分类；性能；应用；制备；发展趋势 Abstract: The research development and application of new composites are one of the important matters in modern high science and technology. This paper summarizes the met al matrix composites and the development history of the present situation and the classific ation of the metal matrix composites, performance, application and preparation methods, w as reviewed, and put forward the metal matrix composites the problems existing in the res earch, discusses the metal matrix composites trend of development. Keywords: Metal matrix composites; Classification; Performance; Application; Preparation; Development trend. 1.引言 复合材料是继天然材料，加工材料和合成材料之后发展起来的新一代材料。按通常的说法，复合材料是指两种或两种以上不同性质的单一材料，通过不同的复合方法所得到的宏观多相材料。随着现代科学技术的迅猛发展，对材料性能的要求日益提高。常希望复合材料即具有良好的综合性能，又具有某些特殊性能。金属基复合材料是近年来迅速发展起来的高性能材料之一，对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化，起到了至关重要的作用。相信随着科学技术的不断发展，新的制造方法的出现，高性能增强物价格的不断降低，金属基复合材料在各方面将有越来越广阔的应用前景。

金属基复合材料的发展现状及展望

《复合材料》课程论文 任课教师曹鹏军 题目：金属基复合材料的发展现状及展望 班级: 金属材料工程 学号: 2010444174 姓名: 耿坤峰 成绩: 评语: ________________________________ _________________________________ _________________________________

金属基复合材料的发展现状及展望 耿坤峰 （重庆科技学院冶金与材料工程院系401331） 摘要：金属基复合材料【1】是以金属或合金为基体，并以纤维、晶须、颗粒等为增强体的复合材料。其特点在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。介绍了金属基复合材料的研究及应用现状。介绍了金属基复合材料的分类、性能特点，并总结了其主要应用。对于大批量生产的复合材料来讲，轧制方法复合具有比其它方法有更多的适用性和经济性。 关键词：金属基复合材料；分类；性能；制备工艺；发展趋势；应用 1前言 随着现代科学技术和现代工业的发展,单一的金属或合金已很难完全满足其对材料综合性能的要求,因而近年来新型复合材料【2】受到世界各国的普遍重视。自20世纪80年代以来,美国每年耗资10亿美元专门用于研究开发新材料,其重点之一就是金属复合材料。目前美国复合材料的研制和生产居世界领先的地位。金属复合材料是利用复合技术使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属材料结合成一体制备的。金属复合材料在保持母材金属特性的同时还具有“相补效应”可以弥补各自的不足,经过恰当的组合从而获得优异的综合性能。复合材料的力学性能和功能,可以根据实际需要,通过适当选材和优化设计来获得。复合材料广泛应用于航空、航天、汽车、运输、桥梁、民用建筑、体育设施及国防建设等诸多领域。 现代科学技术对现代新型材料的强韧性，导电、导热性，耐高温性，耐磨性等性能都提出了越来越高的要求。与传统的金属材料相比，金属基复合材料具有较高的比强度与比刚度，而与高分子基复合材料相比，它又具有优良的导电性而耐热性，与陶瓷材料相比，它又具有较高的韧性和较高的抗冲击性能。这些优良

金属基复合材料综述

金属基复合材料研究综述 摘要：本文着重介绍了复合材料特别是金属基复合材料的分类，制备工艺及其主要的研究方向，应用领域。最后总结金属基复合材料的前景及发展要求。 关键词：金属基复合材料制备工艺前景展望 The present condition and prospects on Metal Matrix Composites Kang Yongqiang class Ⅱof Materials science and Engineering Abstract：The Types,Fabricating Techniques,Principal Direction of Research of metal matrix composites are introduced in this paper.Respects and development requirements of metal matrix composite material is also described. Keywords: Metal-Matrix Composites ,Fabricating Techniques,development trend 材料是社会发展的物质基础和先导, 而新材料则是社会进步的重要里程碑。新材料技术是支撑当今人类文明的现代工业关键技术, 新材料技术一直是世界各国科技发展规划之中一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起, 被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。复合化是新材料的重要发展方向, 也是新材料的重要组成部分和最具生命力的分支之一[1]。复合材料已经发展成为与金属材料、无机非金属材料、高分子材料并列的四大材料体系之一。 先进复合材料是比原有通用复合材料具有更高性能的复合材料，包括各种高性能增强剂与耐温性好的热固性和热塑性树脂基体所构成的高性能树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料和碳基复合材料，包括使用其力学性能的结构复合材料和使用其他性能的功能复合材料[2]。 我们可以广义地把弥散强化和纤维增强的金属称为复合材料。改进金属的机械强度的可能性是[3]： 1、塑性变形； 2、固溶休； 3、弥散第二相； 4、掺入比基体更强的纤维； 金属基复合材料（MMCs ）是以金属为基体的复合材料，对它的研究起步于20 世纪50 年代末、60 年代初，该材料于70 年代成功地应用于航天飞机上。由于其制造成本占总成本的60 % !70 % ，研究发展高效、省时、低能耗、设备简单、能实现近似无余量成型的工艺方法乃当务之急。尽管MMCs 目前尚未获得大规模应用，但它具有耐温较高、抗磨性好、力学性能一般比基体金属高、热膨胀系数比基体金属小、导热率较高、以及所有性能均可在一定范围内加以设计等特点，并具有一定的二次加工性能，必定存在着充分发挥其性能优势的应用领域。目前除了航空航天及其他一些尖端技术领域，还用于民用工业如汽车齿轮、活塞、连杆及体育用品等，随着工艺技术的提高而不断降低成本，MMCs 将会凭其优异的性能进入能发挥其优势的市场，它将有更加广阔的应用前景［4］。 MMCs 的类型及其应用 按照基体的不同, 金属基复合材料可以分为铝基、铁基、钛基和铜基等复合材料。 MMCs 按增强体的形式可分为连续纤维增强、非连续增强（短纤维或晶须、颗粒增强）和片层叠合和共晶定向凝固型四大类。 1.1基体 为了保证金属基体与增强颗粒能够进行良好的复合，金属基体必须有足够的流动性和成型性。但在一般情况下，金属基体的熔点高，在制备过程中容易发生界面反应、氧化反应, 而这些反应不利于复合材料的制备。金属基复合材料的基体选择最多的是Al、Ti、Mg 合金体系。以铝及其合金为基体的复合材料具有高的比强度和比刚度，是颗粒增强金属基复合材料中开